高压电输变电电磁辐射污染探析论文_熊新荣

高压电输变电电磁辐射污染探析论文_熊新荣

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摘要:电磁波辐射是近三四十年才被人们认识的一种新的环境污染,现在人们对电磁辐射仍处于认识和研究阶段,人们对它的认识还是很有限的。本文论述了高压电电磁辐射的污染和防治方法。

关键词:高压电输变电;电磁辐射污染

1.高压电输变电电磁辐射污染产生的原因

1.1 高压变电所

随着高压电输变电设施在城市中的增多,越来越多的高压变电站成为电磁辐射污染的源头之一。为了满足用电需求,高压变电站内必须配务高压设备,而高压设备在进行输变电时,纵横交错的高压导线在带电状态下,就会形成一个电磁场,发出电磁波,形成电磁污染。因此,变电所运行设备周围存在一定的电磁场,是高压电输变电电磁辐射污染产生的原因之一。

1.2 高压输电线路

除了高压电变电所外,高压输电线路是产生电磁辐射的又一元凶。高压输电线路荷载高压电流,电流流径导线后就会在高压线与地面之间产生静电感应,形成一个电磁场,电磁场发射出来的电磁污染直接作用在地面与导线之间的包括人在内的任何物体,这种辐射污染随着导线距地距离的远近而变化,导线距地越近,电磁辐射越强,导线距地越远,电磁辐射越小。

1.3 输变电设备产生的电磁辐射量微小

虽然高压电输变电产生电磁污染,但这种污染并非输变电设备产生的,而是带电导线形成的静电磁场产生的,由于输变电设备输送的是50Hz频率的电流,产生的电磁能量太小,不会对人或用电设备造成危害,因此,输变电设备产生的电磁辐射常常被忽略不计,因此,在高压电输变电电磁辐射污染的产生的原因中可以去除输变电设备的因素。

2.高压电电磁辐射的特性有电就有磁场和电场

2.1 磁场特性

磁场强度的大小和电流大小有关,与电压无关;50H z或 60H z的磁场能很容易穿透大多数物体(建筑物或人),且不受这些物体的干扰。从理论上讲,因为三相交流输电线中各相电流的有效值相等,相位互差 120,所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消,近似为零。

2.2 电场特性

载流输电线会在周围空间产生电场,其特性如下:电场强度与输电线相对于大地的电压成正比;场中的导电物体(树林、建筑物等)会使电场严重畸变,从而产生一定的屏蔽。

2.3 电晕特性

当导线表面的电场强度大于空气击穿强度时,会产生电晕放电。这时,在导线表面的电场强度一般达到 30kV/ln以上,这种如此巨大的电场强度,只有高压输电线路导线表面才有。因此,电晕放电多发生在高压输电线路上。

3 高压电电磁辐射的危害

3.1 高压电电磁辐射对人的危害

电磁辐射对人体造成的伤害是多方面的,大量研究证明了高压输电线路的电磁辐射对细胞信号转导过程,心脏、血液系统和生殖系统以及学习记忆能力等方面都存在不同程度的影响。电磁辐射能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人类的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出,周围有高压线经过的住户居民,患乳腺癌的概率比常人高 7.4 倍。美国得克萨斯州癌症医学基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样化验结果表明,在高压线附近工作的工人,其癌细胞生长速度比一般人要快 24 倍。高剂量的电磁辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场,使人体内原有的电磁场发生异常。人如果长期曝露在超安全的辐射下,人体细胞就会大面积杀伤或杀死。值得注意的是,不同的人或同一个人在不同年龄阶段对电磁辐射的承受能力是不一样的,老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感群。研究还表明,220KV 高压线周围 40 米 ~300 米范围内人群患白血病、癌症的几率是其他地区的数倍,电磁辐射也会导致孕妇流产、胎儿畸形和心血管疾病,对人的危害极大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电磁辐射对人体的危害是多方面的,女性和胎儿尤其容易受到伤害,调查表明:1 到3 个月为胚胎期,受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形;4 至 5 个月为胎儿成形期,受到电磁辐射可能引起智力发育不全,甚至造成痴呆;6 至 10 个月为胎儿成长期,受电磁辐射可导致免疫功能低下,出生后体质弱,抵抗力差。

3.2 高压电电磁辐射对电子设备的危害

电磁辐射对电子设备来说是一种干扰,如果电磁辐射的频率与被干扰设备的频率相近时,干扰的程度就越明显。大量的研究表明,使沿线一定范围内的无线电接收设备在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和相位受到影响,导致这些无线电接收设备达不到正常工作所需的信噪比。会造成广播与电视不能收听、收看,自动控制信号失误,电子仪器仪表失灵,飞机指示信号失误或空中指挥信号受到干扰,干扰医院的医疗器械或病人的心脏起搏器等。

3.3 高压电电磁辐射对易燃易爆物品的危害

通常情况下,高压线路产生的电晕在导线及其金属表面空气中的电晕放电,绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花,连接松动或接触不良产生的间隙火花放电的电磁辐射对诸如武器弹药、燃油等易燃、易爆物质产生潜在的威胁,或者使电爆管的效应提前或滞后,从而危及人身安全与财产安全。

4.高压电输变电电磁辐射污染的防护措施

高压电输变电电磁辐射污染对人体和用电设备产生了一定的损害,因此,在不影响供电质量的前提下,必须采取有效的防护措施。

4.1 距离调整

由于电磁辐射污染的危害随着距离的拉远而迅速减少,根据这一特点,在架设高压电输变电线路时,应该适当调高 15-20m 的距地距离;另外在建设高压电变电所时,要适当调整各导线间的距离,以减弱电磁感应的强度,变电站建设时距周围保持有效的隔离距离。

4.2 建立合理的接入系统

接入系统涉及到导线的选择、接入方法、导线保护、绝缘措施等,只有科学合理的接入系统才能有效的屏蔽电磁辐射,减少电磁辐射污染对人体的损害。

4.3 尽量采用三相电技术

三相电具有三相电压及三相电流矢量和为零的特性,能够有效的降低高压电输变电电磁辐射强度。因此,在变电所设计中采用合理的布置,采用辐射少的设备,减少电磁辐射的产生。尽量多采用三相设备,减少分相设备的使用,若使用分相设备,应尽量压缩相间距离,使用三相共箱 GIS设备效果会更好。

4.4 加强日常维护

加强对高压输变电工程设备的日常维护、检修,当更新或维修设备后,应进行电磁场强的监测,以保证电磁波辐射水平符合国家标准限制要求。

4.5 建立政策监督体制

考虑到电磁辐射的影响,为了提高全民的健康水平,减少电磁污染,建议相关部门从政策入手,通过政策引导,来监督电力部门在高压电输变电架设中采用科学的技术,降低电磁辐射污染。

5.结语

电磁辐射污染对人体和其它设备产生了不良影响,因此,分析高压电输变电电磁辐射产生的根源,了解电磁辐射的危害,分析其影响的强弱是十分必要的,为有效防护电磁污染起着非常重要的作用。

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论文作者:熊新荣

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/22

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